package com.sparsearr.datastructures.ztr.linkedlist;

import org.apache.logging.log4j.LogManager;
import org.apache.logging.log4j.Logger;

import java.util.Stack;

/**
 * @Author: ZhaoTR
 * @Date: Created in 2025/4/5 20:34
 * @Description: 链表
 * @Version: 1.0
 */

public class SingleLinkedListDemo {
    private static final Logger logger = LogManager.getLogger(SingleLinkedList.class);

    public static void main(String[] args) {
        // 测试
        // 先创建节点
        HeroNode hero1 = new HeroNode(1, "宋江", "及时雨");
        HeroNode hero2 = new HeroNode(2, "卢俊义", "玉麒麟");
        HeroNode hero3 = new HeroNode(3, "吴用", "智多星");
        HeroNode hero4 = new HeroNode(4, "林冲", "豹子头");

        // 创建一个链表
        SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
        // 加入
//        singleLinkedList.add(hero1);
//        singleLinkedList.add(hero2);
//        singleLinkedList.add(hero3);
//        singleLinkedList.add(hero4);
//        singleLinkedList.list();

        // 加入按照编号的顺序
        singleLinkedList.addByOrder(hero1);
        singleLinkedList.addByOrder(hero4);
        singleLinkedList.addByOrder(hero2);
        singleLinkedList.addByOrder(hero3);
        singleLinkedList.addByOrder(hero3);
        singleLinkedList.list();
//        System.out.println("原来的链表的情况~~~");
//
//        System.out.println("反转的链表的情况~~~");
//        reversetList(singleLinkedList.getHead());
//        singleLinkedList.list();

        System.out.println("反转后的链表的情况,没有改变链表的逆序结构~~~");
        reversePrint(singleLinkedList.getHead());

        HeroNode newHeroNode = new HeroNode(2, "卢俊义123", "豹子头!!!");
        singleLinkedList.update(newHeroNode);
        System.out.println("修改后的链表情况");
        singleLinkedList.list();

//        singleLinkedList.update(new HeroNode(10, "不存在", "无名"));

        // 删除节点
        singleLinkedList.del(1);
        singleLinkedList.del(4);
//        singleLinkedList.del(3);
        System.out.println("删除后的链表情况");
        singleLinkedList.list();
        System.out.println("有效的节点个数：" + getLength(singleLinkedList.getHead()));

        // 得到倒数第2个节点
        HeroNode res = findLastIndexNode(singleLinkedList.getHead(), 2);
        System.out.println("倒数第2个节点为：" + res);
        HeroNode res1 = findLastIndexNode(singleLinkedList.getHead(), 3);
        System.out.println("倒数第2个节点为：" + res1);

    }

    // 递归方式打印单链表
    public static void reversePrint(HeroNode head){
        if (head.next == null){
            // 链表为空
            return;
        }
        Stack<HeroNode> stack = new Stack<>();
        HeroNode cur = head.next;
        // 将链表所有的节点
        while (cur != null){
            // 将cur节点压入栈中
            stack.push(cur);
            // 将cur指向cur的下一个节点
            cur = cur.next;
        }
        // 将栈中的节点进行遍历打印
        while (stack.size() > 0){
            // 栈顶元素出栈,先进后出
            System.out.println(stack.pop());
        }
    }

    // 将单链表反转
    public static void reversetList(HeroNode head){
        // 如果head.next == null，说明链表为空
        if (head.next == null || head.next.next == null){
            return;
        }
        HeroNode cur = head.next;
        HeroNode next = null;
        HeroNode reverseHead = new HeroNode(0, "", "");
        // 遍历
        while (cur != null){
            // 保存当前节点的下一个节点
            next = cur.next;
            // 将当前节点的下一个节点指向新的节点
            cur.next = reverseHead.next;
            // 将cur的下一个节点指向新的节点
            reverseHead.next = cur;
            // 将cur指向新的节点
            cur = next;
        }
        // 将head.next 指向 reverseHead.next， 实现单链表的反转
        head.next = reverseHead.next;
    }

    // 查找单链表中的倒数第k个结点
    // 1. 接收head节点，接收index
    // 2. index 表示是倒数第index个节点
    // 3. 先把链表从头到尾变量，得到链表的总的长度 getLength
    // 4. 得到size之后，从链表的第一个开始遍历到倒数第k个节点（size-index），就可以得到
    // 5. 找到返回节点，否则返回null
    public static HeroNode findLastIndexNode(HeroNode head, int index) {
        // 先判断链表是否为空
        if (head.next == null) {
            return null;
        }
        // 第一个遍历得到链表的长度（节点的个数）
        int size = getLength(head);
        // 第二次遍历 siez - index 就是倒数第K个节点
        // 校验
        if (index <= 0 || index > size) {
            return null;
        }
        // 定义辅助变量，for 循环定位到倒数的index
        HeroNode cur = head.next;
        for (int i = 0; i < size - index; i++) {
            cur = cur.next;
        }
        return cur;
    }


    /**
     * 获取到单链表的节点的个数（如果是带头节点的链表，需求不统计头结点）
     *
     * @param head 链表的头节点
     * @return 返回的就是有效节点的个数
     */
    public static int getLength(HeroNode head) {
        if (head.next == null) {
            return 0;
        }
        int length = 0;
        // 定义一个辅助的变量, 这里没有统计头结点
        HeroNode cur = head.next;
        while (cur != null) {
            length++;
            cur = cur.next;
        }
        return length;
    }

}

// 定义 SingleLinkedList 管理英雄
class SingleLinkedList {
    // 先定义一个头节点，头节点不要动，不存放具体的数据
    private HeroNode head = new HeroNode(0, "", "");

    // 返回头结点
    public HeroNode getHead() {
        return head;
    }


    // 添加节点到单向链表
    // 当不考虑编号的顺序时
    // 1. 找到当前链表的最后节点
    // 2. 将最后的节点的next指向新的节点
    public void add(HeroNode heroNode) {
        // 因为head节点不能动，因此我们应该定义一个辅助的变量，来遍历
        HeroNode temp = head;
        // 遍历链表， 找到最后
        while (true) {
            // 找到链表的最后
            if (temp.next == null) {
                break;
            }
            // 如果没有找到最后，将temp后移
            temp = temp.next;
        }
        // 当退出while循环时，temp就指向了链表的最后
        temp.next = heroNode;
    }

    // 第二种添加节点的方式，考虑编号顺序
    public void addByOrder(HeroNode heroNode) {
        // 思路: 因为头结点不能动，因此，我们找需要通过一个辅助指针（变量），来帮助找到添加的位置
        // 1. 因为头节点不能动，因此我们找到添加的位置，然后 temp.next = heroNode
        HeroNode temp = head;
        // 标志添加的编号是否存在，默认为false
        boolean flag = false;
        while (true) {
            // 说明temp已经在链表的最后
            if (temp.next == null) {
                break;
            }
            // 如果添加的heroNode的编号，已经存在
            if (temp.next.no > heroNode.no) {
                break;
            }
            // 说明希望添加的heroNode的编号已然存在
            else if (temp.next.no == heroNode.no) {
                flag = true;
                break;

            }
            // 后移， 遍历当前的链表
            temp = temp.next;
        }
        // 判断flag的值, flag为true，说明编号存在
        if (flag) {
            System.out.printf("准备插入的英雄的编号 %d 已经存在\n", heroNode.no);
        } else {
            heroNode.next = temp.next;
            temp.next = heroNode;
        }

    }

    // 修改节点信息，根据no编号来修改，即no编号不能改
    // 1. 根据 newHeroNode 的 no 来修改即可
    public void update(HeroNode newHeroNode) {
        if (head.next == null) {
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        // 找到需要修改的节点，根据no编号
        // 定义一个辅助变量
        HeroNode temp = head.next;
        // 表示是否找到该节点
        boolean flag = false;
        while (true) {
            if (temp == null) {
                // 表示已经遍历完链表
                break;
            }
            if (temp.no == newHeroNode.no) {
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
        // 根据 flag 判断是否找到要修改的节点
        if (flag) {
            temp.name = newHeroNode.name;
            temp.nickName = newHeroNode.nickName;
        } else {
            System.out.printf("未找到编号为 %d 的节点，无法更新\n", newHeroNode.no);
        }
    }

    // 删除节点
    // 1. 头节点不能动，因此我们需要一个辅助变量 temp，找到待删除的节点的前一个节点
    // 2. temp.next = temp.next.next;
    public void del(int no) {
        HeroNode temp = head;
        // 标志是否找到待删除节点的前一个节点
        boolean flag = false;
        while (true) {
            if (temp.next == null) {
                break;
            }
            if (temp.next.no == no) {
                // 找到待删除节点的前一个节点
                flag = true;
                break;
            }
            // 后移， 遍历当前的链表
            temp = temp.next;
        }
        if (flag) {
            // 找到待删除节点的前一个节点
            temp.next = temp.next.next;
        } else {
            System.out.printf("要删除的节点 %d 不存在\n", no);
        }
    }


    // 显示链表【遍历】
    public void list() {
        // 判断链表是否为空
        if (head.next == null) {
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        // 因为头结点不能动，因此我们定义一个辅助变量来遍历
        HeroNode temp = head.next;
        while (true) {
            // 判断是否到链表的最后
            if (temp == null) {
                break;
            }
            // 输出节点信息
            System.out.println(temp);
            // 将temp后移， 一定小心
            temp = temp.next;
        }
    }
}

// 每个 heroNode 对象就是一个节点
class HeroNode {
    // 节点属性
    public int no;

    // 节点属性
    public String name;

    // 节点属性
    public String nickName;

    // 指向下一个节点,默认为null
    public HeroNode next;

    public HeroNode(int no, String name, String nickName) {
        this.no = no;
        this.name = name;
        this.nickName = nickName;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", nickName='" + nickName + '\'' +
                '}';
    }
}
